青稞β-葡聚糖的研究现状与展望（一）

青稞来自禾本科大麦属，其内外颖壳分离，籽粒裸露，又称为裸麦。青稞主要分布在我国青海、西藏、四川甘孜州、云南迪庆、甘肃甘南等地，是海拔4200～4500m高寒地区唯一的农作物。青稞籽粒含有丰富的β-葡聚糖，具有较高营养价值和独特保健作用。青稞中β-葡聚糖的平均含量为5.25%，最高可达8.62%，是小麦中β-葡聚糖平均含量的50倍，为迄今为止谷类作物中含量最高的物种。研究发现，青稞β-葡聚糖具有清肠、降低胆固醇、调节血糖、提高免疫力、抗肿瘤等重要生理作用，具有较高的研发价值，在食品工业中有广阔的应用前景。

一、结构特性

1、化学结构

青稞β-葡聚糖是青稞籽粒胚乳细胞壁中的一种多糖，其化学名称为(1，3)(1，4)-B-D-葡聚糖，由最小结构单位β-吡喃葡萄糖通过β-(1-3)和β-(1-4)两种糖苷键连接形成非淀粉多糖。具体为先以β-(1→4)键连结形成纤维三糖和纤维四机，彼此间再通过单独的β-(1→3)～键相互连回或多聚体形式，其中大约有58%～72%的纤维三糖单位和20%～34%纤维四糖单位，其结构式见图1。β-(1-3)键通常单个存在，而β-(1-4)键最多能链接14个葡萄糖单位，β-葡聚糖因其分子结构上存在β-(1→3)糖苷键而可溶于水，但由于糖链中仍然存在大量β-(1→4)糖苷键，又使其难溶于水。这种结构使其热稳定性下降并具有一定的亲水性，且具有高黏性，易成凝胶等特性。

2、凝胶特性

青稞β-葡聚糖为一种大分子黏性多糖，其分子通过氢键等作用进行聚集、交联、缠绕，因此具有凝胶特性。其相对分子量在9×10³～12×10³，易形成凝胶，形成速度随质量分数的增加而加快。而pH、蔗糖浓度及Ca²⁺等的加入，也会影响青稞β-葡聚糖凝胶的质构特性，见表1。结果显示，在中性条件下，质量分数较高的青稞β-葡聚糖所形成的凝胶具有较优良的质构特性，添加蔗糖可以增加凝胶强度，Ca²⁺的加入则降低了青稞β-葡聚糖凝胶的强度。目前已有防噎果冻中应用青稞β-葡聚糖作为果冻凝胶辅料，也将其作为鼻用凝胶剂基质用于医疗方面。

3、流变特性

低浓度的青稞β-葡聚糖水溶液可以表现出明显的牛顿流体性质，其黏度不随剪切速率的变化而变化，液态性质明显，三维网状结构的交联数较低；高浓度则性质相反，剪切速率增加其黏度相应降低，表现出一定的固体性质。通过对曲线进行方程拟合，其Sisko方程相关参数见表2。这一性质使其在膏霜及化妆水体系中均有广泛应用，以提高化妆品体系的保湿能力。
 

二、保健功能

1、降低胆固醇

20世纪80年代末，美国Newman团队发现大麦籽粒中具有能降低实验动物的血浆胆固醇的含量的神奇物质——B-葡聚糖。近年，在青稞β-葡聚糖对总胆固醇、甘油三脂等指标的影响研究也进一步证实，青稞β-葡聚糖对实验动物有明显的降胆固醇作用。尽管青稞β-葡聚糖有降低胆固醇的作用，但其机制尚不明确。笔者认为可根据β-葡聚糖的结构与化学、物理性质，开展其与胆固醇、肠道菌群、胃肠道消化液相互关系等方面的研究。

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